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氧化石墨烯基本原理與應用

  • 作者：編者:(俄羅斯)艾拉特·M.迪米夫//(瑞典)齊格弗里德·艾格勒|譯者:張強強//何平鴿//俞禕康//楊凱淳
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111606239
  • 出版日期：2018/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：397
人民幣：RMB 119 元      售價：元
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內容大鋼
    艾拉特·M.迪米夫、齊格弗里德·艾格勒主編的《氧化石墨烯基本原理與應用》系統地介紹了氧化石墨烯自19世紀起的歷史發展沿革，不僅涵蓋了氧化石墨烯合成過程機理、結構模型、成分組成、化學性質、能譜表徵結果以及功能化修飾等相關內容，同時也介紹了氧化石墨烯在電子感測器件、能源收集存儲、薄膜宏觀體、複合材料、生物醫學、化學催化以及工業化生產方面應用的新研究進展。本書內容全面詳盡，內容深度和機理解釋客觀，是一本學習氧化石墨烯基礎原理與相關應用研究的經典著作。
    本書很適合石墨烯功能材料領域化學、材料、物理、生物等學科師生以及研究者參閱。
作者介紹
編者:(俄羅斯)艾拉特·M.迪米夫//(瑞典)齊格弗里德·艾格勒|譯者:張強強//何平鴿//俞禕康//楊凱淳
目錄
譯者序
原書序
原書前言
本書主編
本書參編
第1部分  基本原理
  第1章  氧化石墨烯的沿革——從起源到石墨烯熱潮
    1.1  引言
    1.2  氧化石墨烯製備
      1.2.1  改進和簡化氧化石墨烯製備的試驗
      1.2.2  石墨的過氧化
      1.2.3  形成機理——首次近似
    1.3  重要含氧官能團的發現以及相關結構模型的發展
      1.3.1  石墨氧化物成分解析
      1.3.2  1930?2006年結構模型的創造
      1.3.3  形成機理的考慮——第二次近似
    1.4  氧化石墨烯性質
      1.4.1  熱降解和它的產物
      1.4.2  化學還原反應
      1.4.3  與酸和鹼的反應
      1.4.4  「滲透膨脹」：水合作用和膠體形成
      1.4.5  氧化石墨烯的酸性
      1.4.6  插層和功能化反應
      1.4.7  官能團以及它們對氧化石墨烯形成和破壞的反應與關係
    1.5  總結
    參考文獻
  第2章  氧化石墨烯的形成機理和化學結構
    2.1  引言
    2.2  結構的基本概念
    2.3  製備方法
    2.4  形成機理
      2.4.1  理論研究和系統複雜性
      2.4.2  第一步：階段1 H2SO4-GIC的形成
      2.4.3  第二步：階段1 H2SO4-GIC轉化為PGO
      2.4.4  PGO結構
      2.4.5  第三步：PGO的剝離
    2.5  與水接觸時PGO化學結構的轉變
    2.6  化學結構和酸性的起源
      2.6.1  結構模型和真實的結構
      2.6.2  酸性的來源和動態結構模型
    2.7  缺陷密度和含氧功能化石墨烯
      2.7.1  通過Charpy-Hummers方法含氧功能化石墨烯
      2.7.2  從石墨硫酸含氧功能化石墨烯
    2.8  應對兩組分結構模型的挑戰
    2.9  塊狀氧化石墨的結構
    2.10  總結
    參考文獻
  第3章  表徵技術
    3.1  氧化石墨烯核磁共振譜
      3.1.1  固態核磁共振譜

      3.1.2  氧化石墨烯的核磁共振譜
      3.1.3  討論
    3.2  紅外譜
    3.3  X射線光電子能譜
    3.4  拉曼譜
      3.4.1  概述
      3.4.2  分子的拉曼譜
      3.4.3  石墨烯、GO和RGO的拉曼譜
      3.4.4  石墨烯的缺陷
      3.4.5  GO 和RGO的拉曼譜
      3.4.6  統計拉曼顯微鏡(SRM)
      3.4.7  展望
    3.5  顯微鏡方法
      3.5.1  掃描電子顯微鏡
      3.5.2  原子力顯微鏡
      3.5.3  透射電子顯微鏡
      3.5.4  高解析度透射電子顯微鏡
    參考文獻
  第4章  氧化石墨烯分散體的流變性
    4.1  氧化石墨烯分散體的液晶特性
      4.1.1  液晶和Onsager理論
      4.1.2  向列相碳納米材料
    4.2  GO液晶水系分散體的流變特性
      4.2.1  動態剪切特性
      4.2.2  均勻剪切特性
      4.2.3  結構的恢復
      4.2.4  調整GO分散體的流變性以實現可控製備
      4.2.5  具有極大Kerr係數的電光開關
    4.3  與其他體系的比較
      4.3.1  與含水聚合物基質體系比較
      4.3.2  GO和氧化碳納米管水分散體的比較：維度的作用
    4.4  總結和展望
    參考文獻
  第5章  氧化石墨烯的光學性質
    5.1  引言
    5.2  吸收特性
    5.3  拉曼散射
    5.4  光致發光
    5.5  氧化石墨烯的量子點
    5.6  應用
    參考文獻
  第6章  氧化石墨烯的功能化與還原
    6.1  引言
    6.2  氧化石墨烯的結構
    6.3  氧化石墨烯的穩定性
      6.3.1  氧化石墨烯的熱穩定性
      6.3.2  氧化石墨烯在水溶液中的穩定性及化學性質
      6.3.3  含氧功能化石墨烯的穩定性
    6.4  非共價化學反應
    6.5  共價鍵化學反應

      6.5.1  主要在平面上發生的反應
      6.5.2  平面上C-C鍵形成的認識
      6.5.3  邊緣處的反應
    6.6  氧化石墨烯的還原與歧化
      6.6.1  還原
      6.6.2  歧化作用
      6.6.3  還原方法
      6.6.4  含氧功能化石墨烯的還原
    6.7  與還原氧化石墨烯的反應
    6.8  氧化石墨烯可控的化學性質
      6.8.1  多分散以及功能化石墨烯的命名
      6.8.2  氧化石墨烯中的硫酸酯——熱重分析
      6.8.3  含氧功能化石墨烯的合成修飾
    6.9  討論
    參考文獻
第2部分  應用
  第7章  場效應晶體管、感測器與透明導電膜
    7.1  場效應晶體管
    7.2  感測器
      7.2.1  氣體感測器
      7.2.2  濕度感測器
      7.2.3  生物感測器
    7.3  還原氧化石墨烯透明導電膜
    7.4  基於氧化石墨烯的憶阻器
      7.4.1  器件的製備
      7.4.2  轉換機理
    參考文獻
  第8章  能量收集及存儲
    8.1  太陽電池
    8.2  鋰離子電池
      8.2.1  概述
      8.2.2  電化學原理
      8.2.3  負極應用
      8.2.4  正極應用
      8.2.5  新興應用
    8.3  超級電容器
      8.3.1  概述
      8.3.2  電化學基礎
      8.3.3  純碳電極
      8.3.4  贗電容特性的氧化石墨烯基複合電極
    8.4  研究展望及發展機會
    參考文獻
  第9章  氧化石墨烯膜應用於分子篩
    9.1  氧化石墨烯膜的出現：兩種方式
    9.2  氧化石墨烯膜：基於結構概述
    9.3  氧化石墨烯膜應用於分子篩
    9.4  氧化石墨烯膜應用於水凈化和海水淡化領域
    9.5  膜的其他應用
      9.5.1  燃料電池膜
      9.5.2  新一代電池的離子選擇性膜

      9.5.3  脫水應用
    9.6  總結及研究展望
    參考文獻
  第10章  氧化石墨烯基複合材料
    10.1  引言
      10.1.1  石墨與聚合物
      10.1.2  氧化石墨基複合材料
      10.1.3  碳納米管與石墨烯（氧化石墨烯）
    10.2  將氧化石墨烯與聚合物混合的原因
      10.2.1  製備高強聚合物：機械性能
      10.2.2  電學性能
      10.2.3  熱傳導性
      10.2.4  阻隔性能
    10.3  石墨烯與氧化石墨烯
      10.3.1  尺寸效應
      10.3.2  介質對氧化石墨烯結構的影響
      10.3.3  提純工藝
      10.3.4  熱不穩定性
      10.3.5  健康問題
      10.3.6  環境影響
    10.4  總結
    參考文獻
  第11章  氧化石墨烯毒理學研究與生物醫學應用
    11.1  引言
    11.2  氧化石墨烯毒理性
    11.3  毒理機制
      11.3.1  膜目標
      11.3.2  氧化應激
      11.3.3  其他因素
    11.4  氧化石墨烯生物醫學應用
      11.4.1  氧化石墨烯在癌症和細菌感染治療中的應用
      11.4.2  光熱療法
      11.4.3  氧化石墨烯作為藥物載體
    11.5  生物分析應用
    致謝
    參考文獻
  第12章  催化
    12.1  引言
    12.2  氧化石墨烯性質
    12.3  氧化活性
      12.3.1  氧化石墨烯的氧化反應
      12.3.2  硫化物氧化
      12.3.3  功能化材料
    12.4  聚合反應
    12.5  氧還原反應
    12.6  Friedel-Crafts和Michael加成
    12.7  光催化
    12.8  其他層狀碳基材料和GO複合材料的催化活性
      12.8.1  未功能化碳基納米材料
      12.8.2  混合催化劑和選擇性的應用

    12.9  展望
    參考文獻
  第13章  工業化生產氧化石墨烯的挑戰
    13.1  引言
    13.2  石墨烯市場的範圍和規模
    13.3  氧化石墨烯合成
    13.4  氧化石墨烯生產中的問題
      13.4.1  石墨來源
      13.4.2  反應條件
      13.4.3  處理及提純
      13.4.4  存儲、處理及質量控制
    13.5  現有成就及未來發展方向
    參考文獻
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